先来先服务调度和最短作业优先调度算法实验报告.pdf

【实验报告概述】 本次实验报告主要探讨了两种常见的处理机调度算法：先来先服务（First-Come, First-Served, FCFS）和最短作业优先（Shortest Job First, SJF）。这两种算法在计算机系统中用于决定如何有效地分配处理器资源，以优化系统的效率和响应时间。 【实验目的及要求】 实验的目的是理解和掌握处理机调度的基本概念，特别是FCFS和SJF算法的工作原理。通过编写C语言程序，实验者需能够模拟这两种调度策略，并计算关键性能指标，如等待时间和周转时间。 【实验原理】 1. **FCFS调度**：这种算法按照作业到达的顺序进行调度，即哪个作业先到达，就优先分配处理机。这种算法简单直观，但可能导致长作业等待时间过长，效率不高。 2. **SJF调度**：SJF算法根据作业的预计运行时间来决定调度顺序，优先执行运行时间最短的作业。这种方法可以减少平均等待时间，提高系统效率，但在实际应用中可能会遇到预估运行时间不准确的问题。 【实验环境与设计】 实验在Visual C++6.0环境下进行，通过编写C语言程序来模拟单处理机情况下的调度过程。实验方案设计包括FCFS和SJF的流程图以及整个实验的总设计流程图。 【实验过程】 实验中，用户首先输入作业总数，然后依次输入每个作业的提交时间及运行时间。用户选择调度算法（FCFS或SJF），程序将根据所选算法执行调度，并输出各个作业的开始时间、结束时间、等待时间、周转时间等信息。 例如，测试用例1显示了当选择FCFS算法时，四个作业的执行顺序和时间统计。测试数据二和三分别展示了FCFS和SJF算法的对比，结果显示在某些情况下，两者产生的平均周转时间不同，这反映了它们在处理不同类型作业时的性能差异。 【分析】 FCFS算法虽然简单，但可能导致短作业等待时间过长，如测试数据三所示。而SJF算法通常能提供更短的平均等待时间，但对作业长度预估的准确性有较高要求。在实际操作系统中，为了兼顾各种作业的需求，常采用改进型的SJF，如短进程优先（SPN）或者非抢占式SJF等策略。 【结论】 通过本实验，我们深入了解了FCFS和SJF调度算法的原理和特性，同时也意识到了不同调度策略对系统性能的影响。这些基础知识对于理解操作系统的调度机制以及优化系统资源分配具有重要意义。